Question

【題目】某物理課外活動小組學習了測量電源的電動勢和內阻后，自制了一個橙子電池組，將該電池組接在銘牌為“1.5V，0.3A”的小燈泡上，發現小燈泡不亮，用多用電表粗測該電池組電動勢約為1.5V，流過燈泡的電流約為2mA。為了進一步研究小燈泡不亮的原因，該活動小組設計了如圖所示的實驗電路，并用多種方法測量該電池組的電動勢與內阻，請協助完成實驗。

(1)除了開關和導線等基本器材外，同學們還準備了以下器材：

A.電壓表（0~3V） B.電壓表（0~15V）

C.電流表（0~3.0mA） D.電流表（0~0.6A）

E.電阻箱（0~99.9Ω） F電阻箱（0~9999.9Ω）

實驗中電壓表應選用_____；電流表應選用_____；電阻箱應選用______。（均填選項字母）

(2)閉合開關S1和，調節電阻箱并記錄電阻箱的示數、電流表的示數和電壓表的示數，由此可知電流表的電阻為______（用上述量表示）。

(3)閉合開關S1和，調節R，僅讀出電流I和電壓U，并測出多組數據，作出U－I圖線可得出電池組的電動勢和內阻，此種辦法測量的電動勢與真實值相比______（填“偏小”、“相等”或“偏大”）。

(4)斷開S1閉合，僅由多組電流表的示數和電阻箱的示數R，運用實驗數據作出圖線為一條傾斜的直線，且該直線的斜率為k，縱截距為b，則該電池組的電動勢為_____，內阻為_____（用k、b、表示）。

Answer 1

【答案】A C F 偏小

【解析】

(1)[1][2][3]用多用電表粗測該電池組電動勢約為1.5V，流過燈泡的電流約為2mA，實驗中電壓表應選用A；電流表應選用C；為了增大電阻的調節范圍，減小誤差，電阻箱應選用F

(2)[4]由實物圖可知，電流表與電阻箱串聯后與電壓表并聯，則由歐姆定律可知

(3)[5]由圖示可知，由于電壓表分流作用，電流表測量值偏小，當外電路短路時，電流測量值等于真實值，電源的U－I圖像如圖所示

由圖像可知，電動勢測量值小于真實值

(4)由閉合電路歐姆定律可知

變形可得

根據圖像可知

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則

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